[0001] Die Erfindung betrifft ein Heiz-Kühlkörperpaneel gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches
1.
[0002] Es wird bemerkt, dass der Gegenstand der Erfindung ein Heizkörperpaneel als auch
ein Kühlkörperpaneel sein kann. Im Folgenden wird deshalb weitgehend auf ein Paneel
Bezug genommen. Derartige Paneele werden in Alleinstellung oder zur Ausbildung von
mehrlagigen Heiz-Kühlkörpern verwendet.
[0003] Derartige Paneele sind bekannt und sollen unter möglichst exaktem Beibehalt der Form
und Konstruktion ihrer Front- bzw. Vorderschale verbessert werden. Diese Verbesserung
soll insbesondere in der Effizienz des Paneels liegen, die durch möglichst geringen
Wasserinhalt und einer damit erzielten hohen Reaktionsgeschwindigkeit beim Regeln
erhöht werden soll. Ferner soll die Wärmeleistung vergrößert werden, indem die benetzte
Fläche der beiden Halbschalen vergrößert wird und gleichzeitig der Luftquerschnitt
für die am Paneel vorbei bewegte Luft vergrößert wird. Des weiteren sollen die Konvektionsrippen,
insbesondere bei mehrlagigen Heiz-Kühlkörpern eine größere Bautiefe aufweisen können.
Letztlich sollen die mittlere Oberflächentemperatur der Halbschalen und damit auch
die Strahlungsleistung je nach Verwendung vergrößert bzw. verkleinert werden. Diese
Ziele werden bei einem Heiz-Kühlkörperpaneel der eingangs genannten Art mit den im
Kennzeichen des Anspruches 1 angeführten Merkmale erreicht.
[0004] Durch die Aufnahme der Erhebungen der einen Halbschale in Vertiefungen der jeweils
anderen Halbschale wird ein sehr dünn gebautes Paneel erreicht, entsprechend dünn
ist der Strömungsweg für das Wärmeträgerfluid gehalten. Dafür werden jedoch die Innenflächen
der beiden Halbschalen nahezu vollständig in dem Bereich zwischen den Sammelkanälen
vom Wärmeträgerfluid benetzt, sodass sich ein ausgesprochen guter und großflächiger
Wärmeübergang vom Wärmeträgerfluid zu den Halbschalen und umgekehrt ergibt. Der Fluidinhalt
ist gegenüber herkömmlichen Paneelen reduziert; aufgrund der wesentlich geringeren
Fluidmenge wird die Regelträgheit reduziert.
[0005] Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Halbschalen
in insbesondere linienförmigen, längs des Strömungsweges verlaufenden bzw. gelegenen
Berührungsflächen aneinander anliegen bzw. sich berühren oder in gegenseitigem Abstand
angeordnet sind, oder dass die Flanken zwischen den Erhebungen und Vertiefungen der
einen Halbschale und die Flanken zwischen den Erhebungen und Vertiefungen der anderen
Halbschale aneinander anliegen oder einander zumindest längs einer Anzahl von Berührungspunkten
oder Berührungsstreifen berühren oder in gegenseitigem Abstand angeordnet sind.
[0006] Es kann auch vorgesehen sein, dass die Innenwandflächen von in den Halbschalen aufeinander
folgenden Erhebungen und die Innenwandflächen der diese Erhebungen aufnehmenden Vertiefungen
aneinander anliegen bzw. miteinander verbunden sind und die Übergangsbereiche bzw.
Flanken zwischen den Erhebungen und den diese aufnehmenden Vertiefungen in gegenseitigem
Abstand liegen und den Strömungsweg ausbilden bzw. begrenzen. Bei dieser Ausführungsform
wird der Strömungsweg nicht bzw. nur zum Teil von den Erhebungen und Vertiefungen
begrenzt.
[0007] Ein variabler Aufbau des Heiz-Kühlkörperpaneels ergibt sich vor allem, wenn der Strömungsweg
von den in den beiden Halbschalen abwechselnd aufeinanderfolgenden Erhebungen und
Vertiefungen begrenzt ist. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass der Strömungsweg
von allen vorhandenen Erhebungen und Vertiefungen oder nur von jeder zweiten Erhebung
in der einen Halbschale und der zugeordneten Vertiefung in der jeweils anderen Halbschale
gebildet ist.
[0008] Eine spezielle Ausführungsform sieht vor, dass die Innenwandflächen von in der einen,
vorzugsweise der außen liegenden, Halbschale aufeinander folgenden Erhebungen mit
den Innenwandflächen der diese Erhebungen aufnehmenden Vertiefungen der anderen Halbschale
verbunden sind, wobei die Innenwandfläche der Erhebungen der anderen Halbschale von
der Innenwandfläche der Vertiefungen der einen Halbschale und gegebenenfalls auch
die Innenwandflächen der Übergangsbereiche bzw. Flanken zwischen den Erhebungen und
den Vertiefungen im Abstand voneinander liegen und der derart begrenzte Raum den Strömungsweg
darstellt.
[0009] Es ergeben sich damit je nach der Höhe der Erhebungen und Vertiefungen bzw. deren
Breite Variationsmöglichkeiten für den Querschnitt des Gesamtströmungsweges bei gleichzeitig
stabilem Aufbau des Paneels, geringem Wasserdurchsatz und optimaler Heizleistung.
[0010] Der Aufbau derartiger Paneele wird vereinfacht, wenn vorgesehen ist, dass die Halbschalen
zwischen den Sammelkanälen bzw. im Bereich des zwischen den Halbschalen ausgebildeten
und von den Erhebungen und Vertiefungen begrenzten Strömungsweges in Schnittebenen
senkrecht zum Strömungsweg gleiche Querschnittsform der Erhebungen und Vertiefungen
zeigen.
[0011] Die Stabilität der Heizkörper wird erhöht, wenn in den Bereichen einer - vorzugsweise
der in Gebrauchsstellung innenliegenden - Halbschale, in denen die Erhebungen und
Vertiefungen aneinander anliegen, die Basisflächen von Konvektorblechen angebracht,
insbesondere angeschweißt oder angeclincht, sind.
[0012] Zur Verbesserung der Heizleistung kann vorgesehen sein, dass in den Bereichen einer
- vorzugsweise der in Gebrauchsstellung innenliegenden - Halbschale, in denen Erhebungen
und der Vertiefungen in gegenseitigem Abstand liegen, an der Außenwandfläche der Erhebungen
die Basisflächen von Konvektorblechen angebracht, insbesondere angeschweißt oder angeclincht,
sind.
[0013] Eine gute Durchflusscharakteristik wird erreicht, wenn die in den jeweiligen Halbschalen
aufeinander folgenden Erhebungen und Vertiefungen in einer Schnittebene senkrecht
zum Strömungsweg ungleiche Breite aufweisen, wobei das Verhältnis der Breiten B:B'
der Vertiefungen und der Erhebungen in der Halbschale zwischen 1:1 und 1:2 liegt und
oder in der(n) im Gebrauch die Vorderseite (V) oder bei einem mehrlagigen Heiz-Kühlkörper
die Vorderseite und die Rück- bzw. Wandseite bildenden Halbschale(n) die Vertiefungen
schmäler sind als die Erhebungen.
[0014] Ein stabiler Aufbau bzw. guter Zusammenhalt der Paneele ergibt sich, wenn im Verlauf
bzw. längs einer im Gebrauch die Rückfläche eines Paneels oder eine Innenfläche eines
zweilagigen Heiz-Kühlkörpers bildenden Halbschale in den Vertiefungen dieser Halbschale
eine Anzahl von auf die jeweils andere, die Vorderfront oder die Rückwand bildende
Halbschale hin gerichtete bzw. ausgeprägte Verbindungsnoppen ausgebildet ist, die
mit den Wandbereichen der Vertiefungen dieser Halbschale durch Schweißen, Löten, Kleben
oder Clinchen verbunden sind und/oder wenn im Verlauf bzw. längs der im Gebrauch die
Rückfläche des Paneels oder eine Innenfläche eines zweilagigen Heiz-Kühlkörpers bildenden
Halbschale in den Wandbereichen der Erhebungen dieser Halbschale eine Anzahl von auf
die jeweils andere, die Vorderfront bildende oder die außenliegende Halbschale hin
gerichtete bzw. ausgeprägte Abstandshalter ausgebildet ist, die sich an der Innenwandfläche
der Vertiefungen dieser gegenüberliegend angeordneten Halbschale abstützen und die
beiden Halbschalen gegeneinander beabstanden und mit dieser Halbschale gegebenenfalls
durch Schweißen, Löten, Kleben und/oder Clinchen verbunden sind und/oder wenn an den
Außenwandflächen der Vertiefungen der im Gebrauch die Rückseite eines Paneels oder
die Innenwandfläche eines Paneels eines zweilagigen Heiz-Kühlkörpers darstellenden
Halbschale die Basisflächen eines wellenförmig bzw. winkelig abgebognen bzw. abgekanteten
Konvektionsbleches, vorzugsweise durch Schweißen, Löten, Kleben und/oder Clinchen,
befestigt sind.
[0015] Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich mit den konstruktive, wärmetechnische
und stabilitätsmäßige Vorteile bietenden Merkmalen der Unteransprüche bzw. aus der
folgenden Beschreibung und den Zeichnungen.
Fig. 1 zeigt eine Frontansicht eines erfindungsgemäßen Paneels. Bei einem mehrlagigen
Heiz-Kühlkörper sind dessen Außenflächen bzw. Vorder- und Rückwandflächen in dieser
dargestellten Art und Weise ausgebildet.
Fig. 2 zeigt die Rückseite eines Paneels gemäß Fig. 1 bzw. eine Ansicht der Rückseite
eines Paneels bzw. der einander gegenüberliegenden, nach Innen gerichteten Halbschalen
der zu einem doppellagigen bzw. mehrlagigen Heiz-Kühlkörper zusammengefügten Paneele.
Fig. 3 zeigt einen Horizontalschnitt durch einen doppellagigen Heiz-Kühlkörper gemäß
dem Stand der Technik.
Fig. 4 zeigt einen Horizontalschnitt durch einen erfindungsgemäßen doppellagigen Heiz-Körper.
Fig. 5 zeigt eine erste Ausführungsform eines einlagigen Heiz-Kühlkörpers mit daran
angebundenen Konvektorflächen. Fig. 5a zeigt einen Schnitt längs A-A in Fig. 5; Fig.
5b zeigt einen Schnitt längs B-B, Fig. 5c zeigt einen Schnitt längs C-C und Fig. 5d
zeigt einen Schnitt längs D-D.
Fig. 6 zeigt eine zweite Ausführungsform eines einlagigen Heiz-Kühlkörpers mit daran
angebundenen Konvektorflächen. Fig. 6a zeigt einen Schnitt längs A-A in Fig. 6; Fig.
6b zeigt einen Schnitt längs B-B, Fig. 6c zeigt einen Schnitt längs C-C und Fig. 6d
zeigt einen Schnitt längs D-D.
Fig. 7, 8, 9 und 10 zeigen schematisch Teilschnitte durch unterschiedliche Ausführungsformen
von erfindungsgemäßen einlagigen Heiz-Kühlkörperpaneelen, die allerdings auch doppellagig
oder mehrlagig ausgebildet sein können.
[0016] Fig. 1 zeigt ein Paneel in Frontansicht bzw. seine Vorder- und Sichtseite (V). Die
Gliederung bzw. Ausformung der Oberfläche dieses Paneels entspricht herkömmlichen
Paneelen.
[0017] Fig. 3 zeigt einen bekannten doppellagigen Heiz-Kühlkörper im Schnitt, bei dem Halbschalen
H1, die nach vorne weisende Frontfläche V und die nach außen hinten bzw. im Gebrauch
zu einer Wand weisende Rückfläche bilden, so wie diese Halbschalen H1 in Fig. 1 dargestellt
sind. Die jeweiligen Innenflächen dieses Heiz-Kühlkörpers werden von gleichermaßen
aufgebauten Halbschalen H2 gebildet. Man erkennt in dieser schematischen Schnittansicht,
dass die die Frontflächen V darstellende Halbschale H1 und die die jeweilige Rückfläche
R bzw. die innenliegende Fläche eines Paneels bildende Halbschale H2 wellenförmige
bzw. abgekantete, aufeinanderfolgende Erhebungen 13, 13' und Vertiefungen 12, 12'
darstellende Wandflächenbereiche aufweisen, welche Strömungskanäle S zwischen sich
begrenzen. Dazu sind die Halbschalen H1 und H2 miteinander verbunden, beispielsweise
durch Schweißen, Löten oder Kleben.
[0018] Es wird für alle folgenden Ausführungen bemerkt, dass als Erhebungen einer Halbschale
H1 oder H2 Wandflächenbereiche bezeichnet werden, die sich - vom Volumen des Strömungskanals
her gesehen - in den Raum zwischen den beiden Halbschalen H1, H2 hinein erstrecken
bzw. diesen verkleinern, wogegen Vertiefungen in den Halbschalen H1 und H2 den Raum
zwischen den Halbschalen H1, H2 erweitern bzw. vom Inneren der Strömungskanäle gesehen
die Strömungskanäle in Form einer Ausbuchtung begrenzen. Die Erhebungen 13, 13' liegen
bezogen auf die Außenfläche der jeweiligen Halbschale H1, H2 weiter innen bzw. stellen
Einbuchtungen der Außenfläche dar.
[0019] Die voneinander beabstandet gelegenen Vertiefungen 12, 12' der Halbschalen H1, H2
begrenzen zwischen sich den Strömungsweg bzw. Strömungskanäle S, die gemäß Fig. 1
von einem seitlich, insbesondere oben gelegenen Sammelkanal 11 zu einem gegenüberliegenden
seitlichen, insbesondere unten gelegenen Sammelkanal 11' verlaufen. An der Rückseite
R der innenliegenden Halbschalen H2 der beiden Paneele ist jeweils ein Konvektorblech
20 angebunden, und zwar derart, dass die Basisflächen 21 des Konvektorbleches 20 mit
den Außenflächen der Vertiefungen 12' der Halbschale H2 verbunden sind. Damit ergibt
sich ein Paneel, bei dem ein Bereich der beiden Halbschalen H1, H2, und zwar die jeweiligen
Erhebungen 13 der Halbschale H1 mit den Erhebungen 13' der Halbschale H2 verbunden
sind; die vom Wärmeträgerfluid benetzte Innenoberfläche der Halbschalen H1 bzw. H2
ist damit begrenzt. Die Dicke des Paneels ist beträchtlich.
[0020] Betrachtet man hingegen einen Heiz-Kühlkörper, so wie dieser in erfindungsgemäßer
Weise ausgebildet und in Fig. 4 dargestellt ist, so erkennt man, dass die Halbschalen
H1, H2 Erhebungen 13, 13' und Vertiefungen 12, 12' besitzen, welche einen Strömungsweg
S begrenzen, wobei vom Inneren des Heiz-Kühlkörpers, das heißt, vom Strömungsweg S
her gesehen in die Vertiefungen 12 der einen Halbschale H1 die Erhebungen 13' der
anderen Halbschale H2 hineinragen. Gleiches gilt für die in der Halbschale H1 ausgebildeten
Erhebungen 13, welche in die Vertiefungen 12' der Halbschale H2 hineinragen. Damit
wird ein relativ enger Strömungsweg S ausgebildet, der zwischen den Sammelkanälen
11 und 11' verläuft. Zweckmäßig ist vorgesehen, dass der Abstand von einander gegenüberliegenden
Erhebungen und Vertiefungen bzw. die Dicke des Strömungsweges S 10 bis 30 % der Breite
einer Vertiefung 12'der Halbschale H2 entspricht.
[0021] Die dem von den beiden Halbschalen H1, H2 begrenzten Strömungsweg S zugekehrten bzw.
in diesen hineinragenden Erhebungen 13, 13' in der jeweils einen Halbschale sind zum
Teil bzw. über einen Teilbereich ihrer Höhe von Vertiefungen 12, 12' aufgenommen,
die in der dieser einen Halbschale H1 zugewandten Wand der gegenüberliegenden Halbschale
H2 ausgebildet sind.
[0022] Es wird damit möglich, gleiche bzw. sehr ähnlich ausgebildete Werkzeuge bzw. Formen
für die Fertigung der Halbschalen H1 und H2 zu verwenden. Des weiteren ergibt sich
der Vorteil, dass beim Aneinanderlegen derart gleiche bzw. ähnliche Querschnittsform
aufweisender Halbschalen diese Halbschalen mit geringem Abstand aneinander zu liegen
kommen. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Halbschalen H1, H2 in, insbesondere linienförmigen,
längs des Strömungsweges S verlaufenden bzw. gelegenen Berührungsstellen aneinander
anliegen bzw. sich berühren, bzw. wenn die Flanken F' zwischen den Erhebungen 13 und
Vertiefungen 12 der einen Halbschale H1 und die Flanken F' zwischen den Erhebungen
13' und Vertiefungen 12' der anderen Halbschale H2 aneinander anliegen oder einander
zumindest längs einer Anzahl von Berührungspunkten oder Berührungsstreifen einander
berühren. Es ergibt sich ein relativ dünner Strömungsweg S der lediglich durch die
Bereiche unterbrochen wird, an denen die Halbschalen H1, H2 aneinander anliegen. Dieses
Anliegen kann in gegebenenfalls unterbrochenen linienförmigen Berührungsstellen erfolgen
oder punktweise bzw. in Berührungspunkten. Anforderungen an eine Dichtigkeit dieser
Bereiche sind nicht zu stellen.
[0023] Prinzipiell ist es auch möglich, dass die beiden einander gegenüberliegenden Halbschalen
H1, H2 einander überhaupt nicht berühren, um Strömungskanäle auszubilden, da eine
ausreichende Zirkulation bzw. Strömung des Wärmeträgerfluides durch ein Paneel auch
ohne Strömungskanäle allein aufgrund der Dichteunterschiede von warmen und kaltem
Wärmeträgerfluid möglich ist. Für die Stabilität des Paneels ist allerdings eine gewisse
Anlage und/oder Verbindung der Halbschalen längs der Flanken F bzw. F' durchaus zweckmäßig.
[0024] Für die Stabilität kann es von Vorteil sein, wenn die aufeinander folgenden Erhebungen
13, 13' und Vertiefungen 12, 12' ungleiche Breite B, B' in einer Schnittebene senkrecht
zum Strömungsweg S aufweisen, wobei das Verhältnis der Breiten B:B' zwischen 1:1 und
1:2 liegt. Aus Fig. 4 erkennt man, dass vorteilhafterweise die Vertiefungen 12 der
Halbschale H1 schmäler ausgebildet sind als die Erhebungen 13 dieser Halbschale. Entsprechend
ist die Halbschale H2 angepasst.
[0025] Im Verlauf bzw. längs der im Gebrauch die Rückfläche R des Paneels bildenden Halbschale
H2 in den den Strömungsweg S begrenzenden Vertiefungen 12' dieser Halbschale ist eine
Anzahl von auf die jeweils andere, die Vorderfront V bildende Halbschale H1 hin gerichtete
bzw. ausgeprägte Verbindungsnoppen 14 ausgebildet, die mit den Erhebungen 13 dieser
im Gebrauch die Sichtfläche bzw. die Außenwandfläche des Paneels bildenden Halbschale
H1 durch Schweißen, Löten, Kleben oder Clinchen verbunden sind. Diese Verbindungsnoppen
14 sind vorgesehen, um die Halbschale H1 mit der Halbschale H2 zu verbinden, um den
im Inneren des Paneels herrschenden Fluiddruck standzuhalten. Im Bereich dieser Verbindungsnoppen
14 kann zusätzlich oder gleichzeitig mit der Erstellung des Paneels beim Zusammenfügen
der Halbschalen H1, H2 auch ein Konvektorblech 20 angeschweißt, z.B. durch Widerstandpressschweißen,
oder durch Clinchen angebunden werden. Dabei ist es vorteilhaft, wenn an der Außenwandfläche
der Vertiefungen der im Gebrauch die Rückseite R eines Paneels oder die nach Innen
gerichtete Wandfläche eines Paneels eines zweilagigen Heiz-Kühlkörpers die Basisflächen
21 eines wellenförmig bzw. winkelig abgebogenen bzw. abgekanteten Konvektionsbleches
20, vorzugsweise durch Schweißen, Löten, Kleben und/oder Clinchen, befestigt sind.
[0026] Um die beiden Halbschalen H1, H2 im Abstand zu halten ist es von Vorteil, wenn im
Verlauf bzw. längs der im Gebrauch die Rückfläche R des Paneels bildenden Halbschale
H2 in den die Erhebungen 13' bildenden Wandflächenbereichen eine Anzahl von auf die
jeweils andere, d. h. die die Vorderfront V bildende bzw. außenliegende, Halbschale
H1 hin gerichtete bzw. ausgeprägte Abstandshalter 15 ausgebildet bzw. ausgeprägt sind,
die sich an der Innenwandfläche dieser gegenüberliegend angeordneten Halbschale H1
abstützen, die beiden Halbschalen H1 und H2 gegeneinander beabstanden und mit der
Halbschale H1 gegebenenfalls durch Schweißen, Löten, Kleben und/oder Clinchen verbunden
sein können. Prinzipiell könnten die Halbschalen H1, H2 im Bereich der Abstandhalter
15 auch durch Widerstandpressschweißen verbunden werden.
[0027] Aus Fig. 2, 5 und 6 ist ersichtlich, dass die Sammelkanäle 11 in ihrem dem Strömungsweg
S zugekehrten Bereich auf der im Gebrauch die Rückseite R des Paneels bildenden Halbschale
H2 mit Schrägflächen 25 begrenzt sind, die von der Wand des jeweiligen Sammelkanals
11 zu den Erhebungen 13' hin verlaufen und der Querschnitt des Sammelkanals 11 definieren.
Damit ergibt sich ein einfacher und stabiler Aufbau der Paneele. Es wird bemerkt,
dass diese in den Strömungsweg S ragenden Erhebungen 13' in einer Ansicht des Paneels
von außen als Einbuchtungen gesehen werden.
[0028] Zur Ausbildung von Anschlüssen, insbesondere zur Verbindung von mehreren Paneelen
zu zwei- oder mehrlagigen Heiz-Kühlkörpern ist es zweckmäßig, wenn die Sammelkanäle
11 in zumindest einem seitlichen Endbereich einen Endabschnitt 26 aufweisen, der von
zueinander parallelen Wandflächen der Halbschalen H1, H2 bzw. des Sammelkanals 11
begrenzt ist, wobei in diesem Endabschnitt 26 Anschlüsse für das Wärmeträgerfluid
ausgebildet werden.
[0029] Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform eines Paneels, bei der die Halbschalen H1, H2 längs
der zwischen den Erhebungen und Vertiefungen verlaufenden bzw. diese verbindenden
Flächen bzw. Flanken F, F' einander zumindest abschnittsweise längs dieser Schrägflächen
bzw. Flanken F, F' berühren und/oder aneinander anliegen. Die Anordnung und Ausbildung
der Flanken F, F' zeigen Fig. 5c und 5d. Man erkannt auch die Abstandhalter 15 und
die Verbindungsnoppen 14. Fig. 5a, 5b zeigen Schnitte längs A-A bzw. B-B durch ein
derartig ausgestaltetes Paneel. Die Querschnittsform der Halbschalen H1 und H2 entsprechen
einander. Die Dicke des Strömungsweges S wird u.a. vom Flankenwinkel bestimmt, den
die Flanken mit der Ebene des Paneels einschließen.
[0030] Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform eines Paneels, bei der die Querschnittsform der
Halbschalen H1 und H2 bezüglich der Ausbildung der Erhebungen und Vertiefungen so
wie bei dem Paneel gemäß Fig. 5 aneinander angepasst ist. Bei diesem Paneel sind jedoch
die Halbschalen H1, H2 durch die Verbindungsnoppen 14 im gegenseitigen Abstand voneinander
gehalten. In diesem Fall werden Abstandhalter 15 in der Regel nicht vorgesehen, obwohl
diese auch durchaus eingesetzt werden können. Es ergibt sich ein durchgehender Strömungsweg
S, der im Querschnitt die Form eines gewellten Spaltes zeigt. Die Halbschalen H1 und
H2 sind nur in ihrem Randbereich durch die Schweißnaht 10 und die Verbindungsnoppen
14 verbunden.
[0031] Prinzipiell wäre es möglich, bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 zumindest eine
der Halbschalen derart zu gestalten, dass die Halbschalen H1 und H2, ähnlich wie in
Fig. 5 dargestellt, einander in ihren Flanken bzw. Schrägflächen zwischen den Erhebungen
und Vertiefungen berühren oder aneinander anliegen.
[0032] Eine besonders vorteilhafte Form der Verbindung der beiden Halbschalen H1, H2 im
Bereich der Verbindungsnoppen 14 allenfalls bei gleichzeitiger Verbindung mit der
Basis 21 eines Konvektorbleches 20 erfolgt durch Clinchen. Zu diesem Zweck werden
in die Basis 21 an die Verbindungsnoppen 14 angepasste Noppen ausgebildet. Dabei wird
durch Materialverformung und Rückformung ein fluiddichter und fester Zusammenhalt
zwischen den Halbschalen H1, H2 und der Basisflächen 21 des Konvektorbleches 20 erreicht.
Diese Vorgangsweise stellt eine einfache Fertigungsmöglichkeit für die erfindungsgemäßen
Paneele dar, die insbesondere im Bereich der Verbindungsnoppen 14 gut und effizient
einsetzbar ist.
[0033] Von Vorteil ist es vor allem, dass aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung des
Strömungsweges S über die Breite eines Paneels sich eine im wesentlichen durchwegs
gleiche Dicke des Strömungsweges S ergibt, sodass die Halbschalen H1, H2 über ihre
Breitenerstreckung gleichmäßig erwärmt oder gekühlt werden.
[0034] Längs ihres Umfangs sind die Halbschalen H1, H2 über einen Schweißfalz 10 oder eine
Rollfalzverbindung miteinander verbunden.
[0035] Insbesondere die Ausführungsform gemäß Fig. 6 bietet die Voraussetzung, dass die
gesamte Oberfläche des Paneels mit Wärmeträgerfluid in Berührung steht, womit sich
eine Vergleichmäßigung der Oberflächentemperatur und damit eine Verbesserung der Heiz-Kühlleistung
einschließlich einer erhöhten Strahlungsleistung ergeben.
[0036] Durch die spezielle Anordnung der Halbschalen H1, H2 ergibt sich auch die Möglichkeit,
dass bei gleichbleibender Gesamtbautiefe eines Paneels die Konvektionsbleche 20 tiefer
bzw. der von ihnen begrenzte Raum größer ausgeführt werden können, weil das durch
die Halbschalen H1, H2 erstellte Paneel in dem Bereich, in dem die Konvektionsfläche
20 angeformt bzw. befestigt werden, dünner ist. Es wird dadurch auch der Luftquerschnitt
zwischen den Paneelen von zweilagigen Heiz-Kühlkörpern im Vergleich mit konventionellen
Paneelen größer, wodurch es wiederum zu einer Leistungssteigerung kommt.
[0037] Die hydraulische Verbindung von Paneelen erfolgt im Bereich 26 durch Anschluss von
Anschlussstücken, insbesondere T-Stücken durch Schweißen oder Löten, wobei innerhalb
des Paneels in diesem Bereich entsprechende Stützelemente eingebaut sein können, um
den Beanspruchungen beim Anschließen der Verbindungsstücke für mehrlagige Heiz-Körper
bzw. beim Einsetzen der Anschlusselemente begegnen zu können. Im Bereich 26 können
auch Anschlussteile im Sammelkanal 11 eingebaut sein.
[0038] Insbesondere bei Paneelen mit kleineren Bauhöhen können die Abstandhalter 15 entfallen;
die Noppenprägungen bzw. Verbindungsnoppen 14 werden jedoch auch bei Paneelen kleinerer
Dimension verwendet.
[0039] Um ein Verziehen von Paneelen bei ihrer Herstellung möglichst gering zu halten bzw.
zu vermeiden, wird der rundum verlaufende Schweißfalz 10 in die parallel zu der Paneelebene
verlaufende Symmetrieebene der Sammelkanäle 11 gelegt. Dabei wird durch die in der
Halbschale H2 vorgesehenen Schrägflächen 25 der Übergang von der Rückfläche der Sammelkanäle
11 zum Strömungsweg S ausgebildet, wobei im Bereich der Vertiefungen 12 bzw. 12' der
Halbschalen H1 und H2 die Symmetrie des Sammelkanals 11 in Hinblick auf dessen Vorder-
und Rückfläche erhalten bleibt.
[0040] Der Vorteil des Clinchprozesses liegt darin, dass unterschiedliche Materialien wie
z.B. Stahl, der für die Paneele eingesetzt wird, und Aluminium, das für die Konvektionsbleche
20 eingesetzt wird, rasch und fest verbunden werden können.
[0041] Von Vorteil ist es, wenn der Abstand von einander gegenüberliegenden Erhebungen und
Vertiefungen bzw. die Dicke des Strömungsweges 5 bis 30 % der Breite B' des Sammelkanals
entspricht. Ferner kann vorgesehen sein, dass in dem Bereich zwischen den Erhebungen
13, 13' und Vertiefungen 12, 12' der Halbschalen H1, H2 die Verbindungs- bzw. Schrägflächen
bzw. die Flanken F, F' in gegenseitigem Abstand verlaufen oder in Form einer linienförmigen
Berührung aneinander anliegen.
[0042] Prinzipiell ist es möglich, die Vertiefungen 12, 12' und Erhebungen 13, 13' gleich
breit auszubilden. Die Spaltdicke des Strömungsweges S senkrecht zu seinem Verlauf
kann über die Breite des Paneels gleich bleiben oder sich, insbesondere in den Flankenbereichen,
verändern bzw. verringern.
[0043] Die Verbindungsnoppen 14 und die Abstandhalter 15 werden durch Prägen, Sicken oder
vergleichbare mechanische Bearbeitung der Paneelbleche ausgebildet, allenfalls gleichzeitig
mit der Formung der Erhebungen und Vertiefungen.
[0044] Senkrecht zum Strömungsweg zeigen die Erhebungen und Vertiefungen und ihre zwischenliegenden
Verbindungsflächen vorteilhafterweise trapezförmigen Verlauf mit gerundeten Kanten.
[0045] Aufgrund der Dicke der Paneelwandungen bzw. der Materialstärke der Halbschalen H1,
H2 kann bei Aneinanderlegen gleich aufgebauter Halbschalen immer ein Strömungsweg
freigestellt werden. Gleichen Querschnittsverlauf besitzende Halbschalen können zueinander
versetzt vorteilhafterweise auch ohne gegenseitige Berührung in gegenseitigem Abstand
angeordnet werden (Fig. 6).
[0046] Eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heiz-Kühlkörperpaneels ist
in Fig. 7 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform sind die Innenwandflächen der einander
gegenüberliegenden Erhebungen 13 bzw. 13' und Vertiefungen 12 bzw. 12' verbunden,
insbesondere durch Schweißen oder Clinchen bzw. Durchsetzfugen. Der Strömungsweg S
wird ausgebildet durch die Übergangsbereiche, die zwischen den Erhebungen 13, 13'
und den Vertiefungen 12, 12' liegen. Der Querschnitt des Strömungsweges S ist durch
den Abstand der Flanken F, F' bzw. den Abstand zwischen den einzelnen Erhebungen 13,
13' und den Vertiefungen 12, 12' eingestellt.
[0047] Die Basis 21 von Konvektorblechen 20 ist vorteilhafterweise an die Außenwandfläche
der Erhebungen 13', das heißt der im Gebrauch üblicherweise innenliegenden Halbschale
H2, angebunden, insbesondere durch Schweißen oder Clinchen.
[0048] In Fig. 8 ist eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heiz-Kühlkörperpaneels
dargestellt, bei der die Innenwandflächen der Vertiefungen 12' der Halbschale H2 mit
den Innenwandflächen der Erhebungen 13 der Halbschale H1 verbunden sind. Die Innenwandflächen
der Erhebungen 13' und der Vertiefungen 12 liegen im Abstand ebenso die Übergangsbereiche
bzw. Flanken F, F' zwischen den Erhebungen 13, 13' und Vertiefungen 12, 12'. Bei dieser
Ausführungsform sind die Basisflächen 21 der Konvektorbleche 20 an eine Erhebung 13'
der Halbschale H2 angeformt und stehen somit in guter Wärmeübertragung mit dem im
Strömungsweg S strömenden Fluid.
[0049] Die in den Fig. 9 und 10 dargestellten erfindungsgemäßen Heizkörperpaneele unterscheiden
sich durch die Anbringung der Konvektorbleche 20. Die beiden Halbschalen H1 und H2
sind derart miteinander verbunden, dass die Innenwandflächen der Erhebungen 13 der
Halbschale H1 und die Innenwandflächen der Vertiefungen 12' der Halbschale H2 aneinander
anliegen. Des Weiteren liegen die Übergangsflächen F, F' zwischen den Erhebungen 13,
13' und den Vertiefungen 12, 12' zumindest zum Teil aneinander an bzw. öffnen sich
gegenüber dem Strömungsweg S. Dieser Strömungsweg S wird gebildet durch die in gegenseitigem
Abstand befindlichen Innenwandflächen der Erhebungen 13' der Halbschale H2 und Vertiefungen
12 der Halbschale H1.
[0050] Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 9 sind die Basisflächen 21 direkt an der den Strömungsweg
S begrenzenden Wandfläche der Erhebung 13' befestigt. Bei der Ausführungsform gemäß
Fig. 10 ist eine einfache Befestigung der Basisflächen 21 an den miteinander verbundenen
Wandflächen der Erhebungen 13 und Vertiefungen 12' vorgesehen.
[0051] Auch bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 5 bis 10 ist es möglich, entsprechende
Verbindungsnoppen 14 bzw. Abstandshalter 15 auszubilden, um den Heizkörper stabil
bzw. einfach herstellbar zu gestalten.
[0052] Die vorteilhafte Form des Strömungsweges S, so wie er in den einzelnen Ausführungsformen
unterschiedlich dargestellt ist, wird vor allem von der Größe, Dicke und Herstellungsart
der Paneele bestimmt, insbesondere um eine gute Wärmeabgabe bei geringer durchgesetzter
Fluidmenge zu erreichen.
1. Heiz-Kühlkörperpaneel, das mit zwei profilierten, in ihren Randbereichen miteinander
fluiddicht verbundenen Halbschalen (H1, H2) gebildet ist, die zwischen sich zwei,
vorzugsweise parallel verlaufende, Sammelkanäle (11) ausbilden, wobei der Strömungsweg
(S) für das Arbeitsfluid zwischen den Sammelkanälen (11) von in den beiden Halbschalen
(H1, H2) begrenzt ist, die abwechselnd aufeinanderfolgende Erhebungen (13, 13') und
Vertiefungen (12, 12') aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die dem von den beiden Halbschalen (H1, H2) begrenzten Strömungsweg (S) zugekehrten
und/oder von der Innenwandfläche der verbundenen Halbschalen (H1, H2) in Richtung
auf die jeweils andere Innenwandfläche zu aufragenden Erhebungen (13, 13') in der
jeweils einen Halbschale (H1, H2) in Vertiefungen (12, 12') ragen, die in der dieser
einen Halbschale (H1, H2) zugewandten Innenwandfläche der gegenüberliegenden Halbschale
(H2, H1) ausgebildet sind.
2. Heiz-Kühlkörperpaneel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbschalen (H1, H2) zwischen den Sammelkanälen (11) und/oder im Bereich des
zwischen den Halbschalen (H1, H2) ausgebildeten und von den Erhebungen (13, 13') und
Vertiefungen (12, 12') begrenzten Strömungsweges (S) in Schnittebenen senkrecht zum
Strömungsweg (S) gleiche Querschnittsform der Erhebungen (13, 13') und Vertiefungen
(12, 12') zeigen.
3. Heiz-Kühlkörperpaneel nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
- dass die Halbschalen (H1, H2) in insbesondere streifen- oder linienförmigen, längs des
Strömungsweges (S) verlaufenden oder gelegenen Berührungsflächen aneinander anliegen
oder sich berühren oder in gegenseitigem Abstand angeordnet sind, oder
- dass die Flanken (F) zwischen den Erhebungen (13) und Vertiefungen (12) der einen Halbschale
(H1) und die Flanken (F') zwischen den Erhebungen (13') und Vertiefungen (12') der
anderen Halbschale (H2) aneinander anliegen oder einander zumindest längs einer Anzahl
von Berührungspunkten oder Berührungsstreifen berühren oder in gegenseitigem Abstand
angeordnet sind.
4. Heiz-Kühlkörperpaneel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwandflächen von in den Halbschalen (H1, H2) aufeinander folgenden Erhebungen
(13, 13') und die Innenwandflächen der diese Erhebungen (13, 13') aufnehmenden Vertiefungen
(12, 12') aneinander anliegen und/oder miteinander verbunden sind und die Übergangsbereiche
bzw. Flanken (F, F') zwischen den Erhebungen (13, 13') und den diese aufnehmenden
Vertiefungen (12, 12') in gegenseitigem Abstand liegen und den Strömungsweg (S) ausbilden
und/oder begrenzen. (Fig. 7).
5. Heiz-Kühlkörperpaneel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwandflächen von in der einen, vorzugsweise der außen liegenden, Halbschale
(H1) aufeinander folgenden Erhebungen (13, 13') mit den Innenwandflächen der diese
Erhebungen (13, 13') aufnehmenden Vertiefungen (12, 12') der jeweils anderen Halbschale
(H2) verbunden sind, und dass die Innenwandflächen der Erhebungen (13, 13') der jeweils
anderen Halbschale (H2) von den Innenwandflächen der Vertiefungen (12, 12') der einen
Halbschale (H1) und gegebenenfalls auch die Innenwandflächen der Übergangsbereiche
und/oder Flanken (F, F') zwischen den Erhebungen (13, 13') und den Vertiefungen (12,
12') im Abstand voneinander liegen und der derart begrenzte Raum den Strömungsweg
(S) darstellt. (Fig. 8, 9, 10).
6. Heiz-Kühlkörperpaneel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in den Bereichen einer - vorzugsweise der in Gebrauchsstellung innenliegenden - Halbschale
(H2), in denen die Erhebungen (13, 13') und Vertiefungen (12, 12') aneinander anliegen,
die Basisflächen (21) von Konvektorblechen (20) angebracht, insbesondere angeschweißt
oder angeclincht, sind und/oder dass in den Bereichen einer - vorzugsweise der in
Gebrauchsstellung innenliegenden - Halbschale (H2), in denen Erhebungen (13, 13')
und der Vertiefungen (12, 12') in gegenseitigem Abstand liegen, an der Außenwandfläche
(13, 13') der Erhebungen die Basisflächen (21) von Konvektorblechen (20) angebracht,
insbesondere angeschweißt oder angeclincht, sind.
7. Heiz-Kühlkörperpaneel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die in den jeweiligen Halbschalen (H1, H2) aufeinander folgenden Erhebungen (13,
13') und Vertiefungen (12, 12') in einer Schnittebene senkrecht zum Strömungsweg (S)
ungleiche Breite (B, B') aufweisen, wobei das Verhältnis der Breiten B:B' der Vertiefungen
(12) und der Erhebungen (13) in der Halbschale (H1) zwischen 1:1 und 1:2 liegt und/oder
dass in der(n) im Gebrauch die Vorderseite (V) oder bei einem mehrlagigen Heiz-Kühlkörper
die Vorderseite und die Rück- bzw. Wandseite bildenden Halbschale(n) (H1) die Vertiefungen
(12) schmäler sind als die Erhebungen (13) und/oder dass der gegenseitige Abstand
(A) von einander gegenüberliegenden Erhebungen (13, 13') und Vertiefungen (12, 12')
bzw. die Dicke des Strömungsweges 5 bis 30 % der Dicke (B') des Sammelkanals (11)
entspricht.
8. Heiz-Kühlkörperpaneel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Verlauf bzw. längs einer im Gebrauch die Rückfläche eines Paneels oder eine Innenfläche
eines zweilagigen Heiz-Kühlkörpers bildenden Halbschale (H2) in den Vertiefungen (12')
dieser Halbschale (H2) eine Anzahl von auf die jeweils andere, die Vorderfront (V)
oder die Rückwand (R) bildende Halbschale (H1) hin gerichtete bzw. ausgeprägte Verbindungsnoppen
(14) ausgebildet ist, die mit den Wandbereichen der Vertiefungen (13) dieser Halbschale
(H1) durch Schweißen, Löten, Kleben oder Clinchen oder Durchsetzfugen verbunden sind.
9. Heiz-Kühlkörperpaneel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Verlauf bzw. längs der im Gebrauch die Rückfläche (R) des Paneels oder eine Innenfläche
eines zweilagigen Heiz-Kühlkörpers bildenden Halbschale (H2) in den Wandbereichen
der Erhebungen (13') dieser Halbschale (H2) eine Anzahl von auf die jeweils andere,
die Vorderfront (V) bildende oder die außenliegende Halbschale (H1) hin gerichtete
bzw. ausgeprägte Abstandshalter (15) ausgebildet ist, die sich an der Innenwandfläche
der Vertiefungen (12) dieser gegenüberliegend angeordneten Halbschale (H1) abstützen
und die beiden Halbschalen gegeneinander beabstanden und mit dieser Halbschale (H1)
gegebenenfalls durch Schweißen, Löten, Kleben und/oder Clinchen oder Durchsetzfugen
verbunden sind.
10. Heiz-Kühlkörperpaneel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an den Außenwandflächen der Vertiefungen (12') der im Gebrauch die Rückseite (R)
eines Paneels oder die Innenwandfläche eines Paneels eines zweilagigen Heiz-Kühlkörpers
darstellenden Halbschale (H2) die Basisflächen (21) eines wellenförmig oder winkelig
abgebogenen oder abgekanteten Konvektionsbleches (20), vorzugsweise durch Schweißen,
Löten, Kleben und/oder Clinchen, befestigt sind und/oder dass die Sammelkanäle (11)
einer im Gebrauch die Rückseite (R) des Paneels oder die Innenwandflächen von Paneelen
eines zweilagigen Heizkörpers bildenden Halbschale (H2) mit Schrägflächen (25) begrenzt
sind, die vom jeweiligen Sammelkanal (11) zu den Erhebungen (13') hin verlaufen und/oder
dass die Sammelkanäle (11) in zumindest einem ihrer seitlichen Endbereiche einen Endabschnitt
(26) aufweisen, der von parallelen Wandflächen der beiden gegenüberliegenden Halbschalen
(H1, H2) begrenzt ist, wobei in diesem Endabschnitt (26) Anschlüsse für das Wärmeträgerfluid
ausgebildet oder Anschlussteile eingebaut sind.
11. Heiz-Kühlkörperpaneel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Bereich zwischen den Erhebungen (13, 13') und Vertiefungen (12, 12') der Halbschalen
(H1, H2) die Verbindungs- bzw. Schrägflächen in gegenseitigem Abstand verlaufen oder
in Form einer längsverlaufenden oder linienförmigen, gegebenenfalls unterbrochenen,
Berührung oder Berührungslinie aneinander anliegen.
12. Heiz-Kühlkörperpaneel nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen (13, 13') und Vertiefungen (12, 12') mit ihren Innenwandflächen längs
der Übergangsbereiche bzw. Flanken (F, F') von den Erhebungen (13, 13') zu den Vertiefungen
(12, 12') aneinander anliegen.
13. Heiz-Kühlkörperpaneel nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsweg (S) von den in den beiden Halbschalen (H1, H2) abwechselnd aufeinanderfolgenden
Erhebungen (13, 13') und Vertiefungen (12, 12') begrenzt ist oder dass der Strömungsweg
(S) von allen vorhandenen Erhebungen (13, 13') und Vertiefungen (12, 12') oder nur
von jeder zweiten Erhebung (13') in der einen Halbschale (H2) und der zugeordneten
Vertiefung (12) in der jeweils anderen Halbschale gebildet bzw. begrenzt ist.